(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルが形成されたノズル板と、
前記ノズル板の前記ノズルの周囲部分を熱で撓ませて変形させるアクチュエータ手段と、
前記ノズル板に対向して前記ノズルに液体を供給する流路を形成する流路部材と、を備え、
前記ノズル板のノズルの周囲部分とこの周囲部分に対向する前記流路部材の対向面との間で流体抵抗路が形成され、
前記流路部材の前記対向面における前記ノズルと対向する部分に凹部が形成され、
前記ノズル板のノズルの周囲部分が変形されたときに前記流体抵抗路の流体抵抗値が、前記ノズル板のノズルの周囲部分が変形する前よりも高くなる
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記流路部材には前記ノズル及びノズルの周囲部分に対向する部分に凸部を有し、この凸部の前記ノズル板と対向する面と前記ノズル板のノズルの周囲部分との間で前記流体抵抗路が形成されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項３】
請求項２に記載の液体吐出ヘッドにおいて、前記流路部材は前記凸部を挟んで前記ノズル板のノズルと反対側に前記液体を供給する供給口が配置されていることを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項４】
液滴を吐出するノズルが形成されたノズル板と、
前記ノズル板の前記ノズルの周囲部分を熱で撓ませて変形させるアクチュエータ手段と、
前記ノズル板に対向して前記ノズルに液体を供給する流路を形成する流路部材と、を備え、
前記ノズル板のノズルの周囲部分とこの周囲部分に対向する前記流路部材の対向面との間で流体抵抗路が形成され、
前記ノズル板のノズルの周囲部分が変形されたときに前記流体抵抗路の流体抵抗値が、前記ノズル板のノズルの周囲部分が変形する前よりも高くなり、
前記流路部材には前記ノズル及びノズルの周囲部分に対向する部分に凸部を有し、
前記凸部の前記ノズル板と対向する面と前記ノズル板のノズルの周囲部分との間で前記流体抵抗路が形成され、
前記流路部材は前記凸部を挟んで前記ノズル板のノズルと反対側に前記液体を供給する供給口が配置されている
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項５】
液体吐出ヘッドから液滴を吐出させて画像を形成する画像形成装置において、請求項１ないし４のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
液体吐出ヘッドから液滴を吐出させて画像を形成する画像形成装置において、請求項１ないし４のいずれかに記載の液体吐出ヘッドを備え、前記液体吐出ヘッドのノズル板の吐出面側を払拭するときに前記アクチュエータ手段に通電することを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液体吐出ヘッド及び画像形成装置に関し、特にノズル板を熱で変形させて液滴を吐出する液体吐出ヘッド及びこの液体吐出ヘッドを備える画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ、ファクシミリ、複写装置、これらの複合機等の画像形成装置として、例えば、液体の液滴を吐出する液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッドを含む液体吐出装置を用いて、媒体（以下「用紙」ともいうが材質を限定するものではなく、また、被記録媒体、記録媒体、転写材、記録紙なども同義で使用する。）を搬送しながら、液体を用紙に付着させて画像形成（記録、印刷、印写、印字も同義語で用いる。）を行うものがある。
【０００３】
なお、画像形成装置は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス等の媒体に液体を吐出して画像形成を行う装置を意味し、また、「画像形成」とは、文字や図形等の意味を持つ画像を媒体に対して付与することだけでなく、パターン等の意味を持たない画像を媒体に付与することをも意味する。また、液体とは記録液、インクに限るものではなく、画像形成を行うことができる液体であれば特に限定されるものではない。また、液体吐出装置とは、液体吐出ヘッドから液体を吐出する装置を意味する。
【０００４】
このような液体吐出装置を備えて画像を形成する画像形成装置に使用される液体吐出ヘッドとしては、特許文献１に記載されているように、ノズル板にヒータを備え、熱膨張の差でノズル板を変形させることによってノズルから液滴を吐出させるものが知られている。
【特許文献１】特開２００１−１０５５９０号公報
【０００５】
その他、熱によるノズル板（可撓性膜なども含む意味である。）を変形させる液体吐出ヘッドとしては、特許文献２ないし４に記載のようなものもある。
【特許文献２】特許第２８２７５４４号公報
【特許文献３】特開２００２−３５９９８１号公報
【特許文献４】特開２００４−１６０６５０号公報
【０００６】
また、本件のうち流体抵抗を変化させることに関しては、特許文献５に記載されているように、圧力室の側端に設けた流体抵抗流路部の底面を振動板と接合し、その底面にピエゾ圧電素子を接合したものがある。
【特許文献５】特開２００１−０６３０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一般的に、液体吐出ヘッドは、ノズルが臨む液室（流路）内の圧力を高めることによってノズルから液滴を吐出させる構成であるので、液室の圧力を効率的に高めて滴吐出に対して効率的に作用させるためには、液室内の圧力が逃げないことが望ましいことから、液室内に液体を供給する流路に流体抵抗部が設けられる。そして、特許文献５に記載されているように、滴吐出時に流体抵抗を増加させる構成を採用するものもある。
【０００８】
しかしながら、特許文献５に記載のように流体抵抗部の壁面を形成する振動板を圧電素子で変形させて流体抵抗値を増加させる構成では、流体抵抗を変化させる構成が複雑になるという課題がある。
【０００９】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、より簡単な構成で流体抵抗を変化させて効率的な滴吐出を行うことができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明の請求項１に係る液体吐出ヘッドは、
液滴を吐出するノズルが形成されたノズル板と、
前記ノズル板の前記ノズルの周囲部分を熱で撓ませて変形させるアクチュエータ手段と、
前記ノズル板に対向して前記ノズルに液体を供給する流路を形成する流路部材と、を備え、
前記ノズル板のノズルの周囲部分とこの周囲部分に対向する前記流路部材の対向面との間で流体抵抗路が形成され、
前記流路部材の前記対向面における前記ノズルと対向する部分に凹部が形成され、
前記ノズル板のノズルの周囲部分が変形されたときに前記流体抵抗路の流体抵抗値が、前記ノズル板のノズルの周囲部分が変形する前よりも高くなる
構成とした。
【００１７】
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているものである。ここで、アクチュエータ手段をノズル板に備える画像形成装置においては、液体吐出ヘッドのノズル板の吐出面側を払拭するときにアクチュエータ手段に通電する構成とできる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明に係る液体吐出ヘッドによれば、簡単な構成で流体抵抗を変化させて効率的な滴吐出を行うことができる。
【００２２】
本発明に係る画像形成装置によれば、本発明に係る液体吐出ヘッドを備えているので、効率的な滴吐出を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず、本発明に係る液体吐出ヘッドの第１実施形態について図１及び図２を参照して説明する。なお、図１は図２のＡ−Ａ線に沿う同ヘッドの断面説明図、図２は同ヘッドの要部模式的平面説明図である。
この液体吐出ヘッドは、ノズル板１と流路部材（流路基板）２とが接合されて構成されている。
【００２４】
ノズル板１には、液滴を吐出するノズル３が形成されている。このノズル板１は、３層構造となっており、外側の層１１は熱膨張率の大きい材料、例えば、１６×１０Ｅ―６／℃のＮｉ―Ｃｒで形成した層、内側の層１２は熱膨張率の小さい材料、例えば、８×１０Ｅ―６／℃のＣｒで形成した層であり、これらの層１１、１２の間に中間層としてノズル４の周囲を囲う平面形状が円形状のアクチュエータ手段であるヒータ層４が設けられており、バイメタル構造となっている。ヒータ層４には給電用の電極５が接続されている。
【００２５】
流路部材２には、インク供給口２１とインク供給路２２が形成されている。さらに、流路部材２にはノズル板１のノズル３及びノズル３の周囲部分（以下「ノズル周囲部分」という。）６に対向して凸部２３が設けられ、この凸部２３のノズル３及びノズル周囲部分６に対向する対向面２４とノズル板１のノズル周囲部分６との間で、他の流路部分であるインク供給口２１やインク供給路２２よりも流体抵抗（値）が大きい流体抵抗流路７を形成している。
【００２６】
このように構成したこの液体吐出ヘッドにおいては、図１に白抜き矢印で示すようにインク供給口２１から液体（インク）が供給されて、インク供給路２２を介して流体抵抗路７に供給され、ノズル３内にインクが満たされる。この状態で、ヒータ層４に通電（給電）することによって、ヒータ層４の発熱によってバイメタル構造のノズル板１が加熱される。これにより、図３に示すように、ノズル板１のノズル周囲部分６が対向面２４に近づく方向に撓んで変形し、ノズル３内にあるインクが加圧されて、ノズル３から液滴３０が吐出される。
【００２７】
このとき、ノズル周囲部分６が対向面２４側に近づくことによって、対向面２４とノズル周囲部分６との間で形成されている流体抵抗路７の開口断面積が小さくなって、流体抵抗路７の流体抵抗値が増加するので、ノズル３側からインク供給路２２に向かって流れるインクの流れが低減される。
【００２８】
このため、ノズル３に発生した圧力はインク供給路２２へ伝わりにくくなり、もっぱらインクの吐出エネルギーとして使われるようになることから、吐出効率が大幅に向上し、低電圧駆動、低消費電力が可能となる。
【００２９】
このように、液滴を吐出するノズルが形成されたノズル板と、このノズル板のノズルの周囲部分を熱で撓ませて変形させるアクチュエータ手段と、ノズル板に対向してノズルに液体を供給する流路を形成する流路部材とを備え、ノズル板のノズルの周囲部分とこの周囲部分に対向する流路部材の対向面との間で流体抵抗路が形成され、ノズル板のノズルの周囲部分が変形されたときに流体抵抗路の流体抵抗値が変化する構成とすることで、簡単な構成で流体抵抗を変化させて効率的な滴吐出を行うことができる。
【００３０】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの第２実施形態について図４及び図５を参照して説明する。なお、図４は同ヘッドの断面説明図、図５は同ヘッドの要部模式的平面説明図である。
ここでは、流路部材２には、ノズル板１のノズル３と凸部２３を挟んで反対側にインク供給口２１を配置し、インク通路２６から流体抵抗路７にインクを供給している。これにより、ヘッドの横幅が小さくなり、コストダウンを図れる。
【００３１】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの第３実施形態について図６を参照して説明する。なお、図６は同ヘッドの断面説明図である。
ここでは、ノズル板１のノズル周囲部分６と流路部材２の対向面２４との間で流体抵抗路７を形成するとともに、流路部材２の対向面２４にはノズル板１のノズル３に対向する部分にインク溜りとなる凹部２５を形成している。これにより、ノズル３が対向する部分のインク容量が多くなってノズル３からの乾燥による固着などを大幅に防ぐことができる。
【００３２】
ここで、これらの液体吐出ヘッドの駆動について説明する。上述したように液体吐出ヘッドは、ヒータ層４に給電することによってノズル周囲部分６を変形させることによって液滴を吐出させる。このとき、ノズル板１のノズル周囲部分６が対向面２４に当接しない状態で液滴を吐出させる構成とすることで、ヒータ層４に与える給電量によってノズル板１の変位量（ノズル周囲部分６の変位量）を変化させることができ、ノズル３から吐出する液滴の大きさを可変にすることができる。このようにすれば、多値画像を記録でき階調性に優れた高画質を得ることができる。
【００３３】
また、ノズル板１のノズル周囲部分６が対向面２４に当接する状態で液滴を吐出させる構成とすることで、ノズル板１のノズル周囲部分６の変位量がいつも一定になるので、液滴を安定して吐出することができ、高画質を得ることができる。
【００３４】
また、予めインク滴が吐出しない程度にヒータ層４に給電して、流体抵抗路７の大きさを変化させて所定の流体抵抗とし、その後、滴を吐出するための給電を行って液滴を吐出させる構成とすることもできる。このように、流体抵抗の大きさをあらかじめ変化させておき、その後滴吐出することで、液滴の大きさを変化させることができるので、階調性に優れる高画質を得ることができる。
【００３５】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドを含む本発明に係る画像形成装置の一例について図７を参照して説明する。なお、図７は同装置の機構部全体の概略構成図である。
この画像形成装置は、装置本体２０１の内部に画像形成部２０２等を有し、装置本体２０１の下方側に多数枚の記録媒体（用紙）２０３を積載可能な給紙トレイ２０４を備え、この給紙トレイ２０４から給紙される用紙２０３を取り込み、搬送機構２０５によって用紙２０３を搬送しながら画像形成部２０２によって所要の画像を記録した後、装置本体２０１の側方に装着された排紙トレイ２０６に用紙２０３を排紙する。
【００３６】
また、装置本体２０１に対して着脱可能な両面ユニット２０７を備え、両面印刷を行うときには、一面（表面）印刷終了後、搬送機構２０５によって用紙２０３を逆方向に搬送しながら両面ユニット２０７内に取り込み、反転させて他面（裏面）を印刷可能面として再度搬送機構２０５に送り込み、他面（裏面）印刷終了後排紙トレイ２０６に用紙２０３を排紙する。
【００３７】
ここで、画像形成部２０２は、例えばブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の液滴を吐出する、フルライン型の４個の本発明に係る液体吐出ヘッドで構成した記録ヘッド２１１ｋ、２１１ｃ、２１１ｍ、２１１ｙ（色を区別しないときには「記録ヘッド２１１」という。）を備え、各記録ヘッド２１１は液滴を吐出するノズルを形成したノズル面を下方に向けてヘッドホルダ２１３に装着している。
【００３８】
また、各記録ヘッド２１１に対応してヘッドの性能を維持回復するための維持回復機構２１２ｋ、２１２ｃ、２１２ｍ、２１２ｙ（色を区別しないときには「維持回復機構２１２」という。）を備え、パージ処理、ワイピング処理などのヘッドの性能維持動作時には、記録ヘッド２１１と維持回復機構２１２とを相対的に移動させて、記録ヘッド２１１のノズル面に維持回復機構２１２を構成するキャッピング部材などを対向させる。
【００３９】
なお、ここでは、記録ヘッド２１１は、用紙搬送方向上流側から、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順に各色の液滴を吐出する配置としているが、配置及び色数はこれに限るものではない。また、ライン型ヘッドとしては、各色の液滴を吐出する複数のノズル列を所定間隔で設けた１又は複数のヘッドを用いることもできるし、ヘッドとこのヘッドにインクを供給するインクカートリッジを一体とすることも別体とすることもできる。さらに、２つのヘッドを段違いで直線状に並べてライン型ヘッドとすることもできる。
【００４０】
給紙トレイ２０４の用紙２０３は、給紙コロ（半月コロ）２２１と図示しない分離パッドによって１枚ずつ分離され装置本体２０１内に給紙され、搬送ガイド部材２２３のガイド面２２３ａに沿ってレジストローラ２２５と搬送ベルト２３３との間に送り込まれ、所定のタイミングでガイド部材２２６を介して搬送機構２０５の搬送ベルト２３３に送り込まれる。
【００４１】
また、搬送ガイド部材２２３には両面ユニット２０７から送り出される用紙２０３を案内するガイド面２２３ｂも形成されている。更に、両面印刷時に搬送機構２０５から戻される用紙２０３を両面ユニット２０７に案内するガイド部材２２７も配置している。
【００４２】
搬送機構２０５は、駆動ローラである搬送ローラ２３１と従動ローラ２３２との間に掛け渡した無端状の搬送ベルト２３３と、この搬送ベルト２３３を帯電させるための帯電ローラ２３４と、画像形成部２０２に対向する部分で搬送ベルト２３３の平面性を維持するプラテン部材２３５と、搬送ベルト２３３から送り出す用紙２０３を搬送ローラ２３１側に押し付ける押さえコロ２３６と、その他図示しないが、搬送ベルト２３３に付着した記録液（インク）を除去するためのクリーニング手段である多孔質体などからなるクリーニングローラなどを有している。
【００４３】
この搬送機構２０５の下流側には、画像が記録された用紙２０３を排紙トレイ２０６に送り出すための排紙ローラ２３８及び拍車２３９を備えている。
【００４４】
このように構成した画像形成装置において、搬送ベルト２３３は矢示方向に周回移動し、高電位の印加電圧が印加される帯電ローラ３３４と接触することで正に帯電される。この場合、帯電ローラ２３４の帯電電圧は所定の時間間隔で極性を切り替えることによって、搬送ベルト２３３を所定の帯電ピッチで帯電させる。
【００４５】
ここで、この高電位に帯電した搬送ベルト２３３上に用紙２０３が給送されると、用紙２０３内部が分極状態になり、搬送ベルト２３３上の電荷と逆極性の電荷が用紙２０３の搬送ベルト２３３と接触している面に誘電され、搬送ベルト２３３上の電荷と搬送される用紙２０３上に誘電された電荷同士が互いに静電的に引っ張り合い、用紙２０３は搬送ベルト２３３に静電的に吸着される。このようにして、搬送ベルト２３３に強力に吸着した用紙２０３は反りや凹凸が校正され、高度に平らな面が形成される。
【００４６】
そして、搬送ベルト２３３を周回させて用紙２０３を移動させ、記録ヘッド２１１から液滴を吐出することで、用紙２０３上に所要の画像が形成され、画像が記録された用紙２０３は排紙ローラ２３８によって排紙トレイ２０６に排紙される。
【００４７】
このように、この画像形成装置においては本発明に係る液体吐出ヘッドからなる記録ヘッドを備えているので、高い滴吐出効率で液滴を吐出させて高速で画像を形成することができる。
【００４８】
次に、この画像形成装置における記録ヘッドの維持回復動作の一例について図８をも参照して説明する。
ここでは、維持回復機構２１２として、記録ヘッド２１１のノズル面１ａを払拭（ワイピング）するワイピング部材２５１を矢示方向に移動走査される走査部材２５２上に備えている。
そして、ワイピング動作を行うときには、記録ヘッド２１１のヒータ層４に液滴を吐出しない程度に給電してノズル板１の表面の温度を上昇させ、この状態でワイピング部材２５１を移動走査して記録ヘッド２１１のノズル面１ａをワイピングする。
【００４９】
このように、アクチュエータであるヒータ層に通電してノズル板表面（吐出側表面）の温度が上昇することにより、付着しているインク、樹脂などが軟化し付着力が低下するので、ワイピング部材によるノズル板表面のクリーニングが容易になり、ワイピング部材の押し付け力を低下させることができて、ノズル面に施される撥水層の摩耗などを低減して、ヘッドの耐久性が向上する。なお、同様に、ノズル板を予備加熱（滴吐出しない程度の加熱）してインクの再充填を行うようにすることもできる。
【００５０】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの第３実施形態について図９及び図１０を参照して説明する。なお、図９は同ヘッドの要部平面説明図、図１０は図９の断面説明図である。
この液体吐出ヘッドは、液滴を吐出するノズル１１１が形成されたノズル板１０１と、このノズル板１０１に対向してノズル１１１に液体を供給する流路１１２の壁面を形成する変位部材である振動板部材１０２と、この振動板部材１０２を熱で撓ませて変形させるアクチュエータ手段であるヒータ層１２４と、振動板部材１０２を挟んでノズル板１０１と反対側に配置され、振動板部材１０２のノズル板１０１と反対側の面に液体が流れる流路１１３を形成する保持部材１０３とを備え、ノズル板１０１のノズル１１１の周囲部分１０６とこの周囲部分１０６に対向する振動板部材１０２の対向面との間で流路１１２よりも流体抵抗の大きい流体抵抗路１０７が形成されている。
【００５１】
振動板部材１０２は、前述した実施形態のノズル板１と同様な３層構造となっており、ノズル板１０１側の相対的に熱膨張率の小さい材料からなる層１２１と、ノズル板１０１と反対側の相対的に熱膨張率の大きい材料からなる層１２２と、これらの層１２１、１２２の間の中間層としてアクチュエータ手段であるヒータ層１２４が設けられており、バイメタル構造となっている。ヒータ層１２４には給電用の電極１２５が接続されている。
【００５２】
保持部材１０３には、インク供給口１３１と流路１１３が形成されている。また、流路部材１０３にはノズル板１０１のノズル１１１と反対側に振動板部材１０２の変位方向を規定する規定部１３３が設けられている。また、振動板部材１０２には流路１１３と流路１１２を連通する通路１１４が設けられている。
【００５３】
このように構成したこの液体吐出ヘッドにおいては、インク供給口１３１から液体（インク）が供給されて、流路１１３、通路１１４、流路１１２を介して流体抵抗路１０７に供給され、ノズル１１１内にインクが満たされる。この状態で、振動板部材１０２のヒータ層１２４に通電（給電）することによって、ヒータ層１２４の発熱によってバイメタル構造の振動板部材１０２が加熱される。これにより、振動板部材１０２の中央部がノズル板１０１のノズル１１１に向かって変形し、ノズル１１１内にあるインクが加圧されて、ノズル１１１から液滴が吐出される。
【００５４】
このとき、振動板部材１０２がノズル周囲部分１０６に近づく方向に撓むことにより流体抵抗路１０７の開口断面積が小さくなって、流体抵抗路１０７の流体抵抗値が増加するので、ノズル１１１側から流路１１２に向かって流れるインクの流れが低減され、もっぱらインクの吐出エネルギーとして使われるようになることから、吐出効率が大幅に向上し、低電圧駆動、低消費電力が可能となる。
【００５５】
そして、アクチュエータ手段であるヒータ層１２４を含む振動板部材１０２は液体中に配置されることになるので、ヒータ層１２４からの熱伝達が保持部材１０３やノズル板１０１などに蓄熱されなくなり、安定的に連続した駆動を行うことができる。
【００５６】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの第４実施形態について図１１を参照して説明する。なお、図１１は同ヘッドの要部断面説明図である。
この液体吐出ヘッドは、上記第３実施形態と略同様な構成であるが、ノズル板１０１と振動板１０２とでノズル１１１が臨む液室１４２を形成し、振動板部材１０２の通路を流体抵抗部１０７とすることで、振動板部材１０２の熱による変位によって液室１４２内のインクを加圧してノズル１１１から液滴を吐出させる構成としたものである。
【００５７】
この構成においても、ヒータ層１２４を含む振動板部材１０２は液体であるインク中に配置されるので、ヒータ層１２４からの熱伝達が保持部材１０３やノズル板１０１などに蓄熱されなくなり、安定的に連続した駆動を行うことができる。
【００５８】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの第５実施形態について図１２を参照して説明する。なお、図１２は同ヘッドの要部断面説明図である。
この液体吐出ヘッドは、流路部材３００と、液滴を吐出するノズル３１１が形成されたノズル板３０１と、このノズル板３０１に対向してノズル３１１が連通する圧力室３１２及び圧力室３１２に液体を供給する流路３１３の壁面を形成する変位部材である振動板部材３０２と、この振動板部材３０２を例えば熱で撓ませて変形させるアクチュエータ手段であるヒータ層３０４と、振動板部材３０２を挟んでノズル板３０１（圧力室３１２）と反対側に配置され、アクチュエータ手段で振動板部材３０２が変位させられたときに振動板部材３０２が当接するストッパ部材３０５とを備えている。
【００５９】
また、ノズル板３０１のノズル３１１の周囲に凸部３０６を形成して圧力室３１２を形成するともに、この凸部３０６とこの凸部３０６に対向する振動板部材３０２の対向面との間で、圧力室３１２と流路３１３とを連通する流路３１３よりも流体抵抗の大きい、流体抵抗路３０７が形成されている。なお、流路３１３への液体供給は図示しない供給口によって行われる。
【００６０】
振動板部材３０２は、図１３に示すように、例えばポリシリコン層などからなる振動板層３２１と、ヒータ層３０４と、絶縁層３２２と、耐接液（耐インク）層３２３などで構成され、初期状態において耐接液層３２３側に撓む初期撓みが付与されている。この場合、振動板部材３０２の周囲は固定されているので、中央部（ノズル３１１に対向する部分）がストッパ部材３０５に向かって撓むことになる。
【００６１】
ここで、振動板部材３０２のヒータ層３０４に通電することによって面方向へ伸張し、振動板部材３０２は耐接液層３２３側への初期撓みが与えられているので、図１４（ａ）に示すようにストッパ部材３０５側へ変位してストッパ部材３０５に当接するが、更に振動板部材３０２が伸張することで周囲が固定されていることから、図１４（ｂ）に示すように、ノズル３１１側に向かって変位して圧力室３１２の液体を加圧し、これによりノズル３１１から液滴が吐出される。
【００６２】
このとき、振動板部材３０２がノズル周囲部分の凸部３０６に近づく方向に撓むことにより流体抵抗路３０７の開口断面積が小さくなって、流体抵抗路３０７の流体抵抗値が増加するので、ノズル３１１側から圧力室３１２に向かって流れるインクの流れが低減され、もっぱらインクの吐出エネルギーとして使われるようになることから、吐出効率が大幅に向上し、低電圧駆動、低消費電力が可能となる。
【００６３】
ここで、上述した振動板部材３０２の製造工程の一例について図１５を参照して説明する。
まず、図１５（ａ）に示すようにシリコン基板４０１上にシリコン窒化膜（Ｓｉ３Ｎ４）４０２をＬＰＣＶＤ法で０，２μｍ厚みに成膜し、次いで同図（ｂ）に示すようにシリコン窒化膜４０２上にスパッタ法により金属膜（ヒータ層）４０３を０．２μｍ厚みに成膜してリソエッチ法で所定の形状にパターニングし、更に同図（ｃ）に示すように金属膜４０３上にポリシリコン層４０４をＬＰＣＶＤ法により０．５μｍ厚みに成膜し、次に同図（ｄ）に示すようにポリシリコン層４０４上にシリコン酸化膜４０５をＬＰＣＶＤ法により０．２μｍ厚みに成膜した後、同図（ｅ）に示すようにシリコン基板４０１をエッチングして圧力室３１２、流路３１３となる凹部４０６を形成する。
【００６４】
この場合、シリコン窒化膜４０２及び金属膜４０３は引張り応力膜、ポリシリコン層４０４及びシリコン酸化膜４０５は圧縮応力膜であることから、振動板部材３０２は全体としてシリコン酸化膜４０５側に撓んだ形状になる。
【００６５】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの第６実施形態について図１６を参照して説明する。なお、図１６は同ヘッドの要部断面説明図である。
ここでは、上記第５実施形態の構成の液体吐出ヘッドにおいて、振動板部材３０２側にノズル板３０１のノズル３１１の周囲部分とこの周囲部分に対向する振動板部材３０２の対向面との間で圧力室３１２と流路３１３とを連通する流路３１３よりも流体抵抗の大きい流体抵抗路３０７を形成する凸部３０６が形成されている。
【００６６】
この場合、振動板部材３０２のヒータ層３０４に通電したときには振動板部材３０２は図１７に示すように変位する。
【００６７】
次に、本発明に係る液体吐出ヘッドの第７実施形態について図１８を参照して説明する。なお、図１８は同ヘッドの要部断面説明図である。
ここでは、上記第６実施形態の構成の液体吐出ヘッドにおいて、ストッパ部材３０５を振動板部材３０２の中央部と外周部との間に配置している。このように構成しても、前記第５、第６実施形態と同様に、振動板部材３０２はストッパ部材３０５、３０５に当接した後ノズル３１１側へ変位して液滴が吐出される。
【００６８】
これらの第３ないし第７実施形態の液体吐出ヘッドを前述した画像形成装置に搭載することもできる。
【００６９】
なお、本発明に係る画像形成装置は、インクジェットプリンタ以外にも、ファクシミリ装置、複写装置、プリンタ／ファックス／コピア複合機などにも適用することができる。さらに、インク以外の液体（記録液）、例えばレジスト、医療分野におけるＤＮＡ試料などを吐出させる画像形成装置などにも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る液体吐出ヘッドの第１実施形態を示す図２のＡ−Ａ線に沿う同ヘッドの断面説明図である。
【図２】同ヘッドの要部模式的平面説明図である。
【図３】同ヘッドの動作説明に供する断面説明図である。
【図４】本発明に係る液体吐出ヘッドの第２実施形態を示す同ヘッドの断面説明図である。
【図５】同ヘッドの要部模式的平面説明図である。
【図６】本発明に係る液体吐出ヘッドの第２実施形態を示す同ヘッドの断面説明図である。
【図７】本発明に係る画像形成装置の一例を示す模式的説明図である。
【図８】同装置におけるワイピング動作の説明に供する説明図である。
【図９】本発明に係る液体吐出ヘッドの第３実施形態を示す要部平面説明図である。
【図１０】同じく要部断面説明図である。
【図１１】本発明に係る液体吐出ヘッドの第４実施形態を示す要部断面説明図である。
【図１２】本発明に係る液体吐出ヘッドの第４実施形態を示す要部断面説明図である。
【図１３】同ヘッドの振動板部材の一例を示す断面説明図である。
【図１４】同ヘッドの作用説明に供する断面説明図である。
【図１５】同ヘッドの振動板部材の製造工程の一例の説明に供する断面説明図である。
【図１６】本発明に係る液体吐出ヘッドの第５実施形態を示す要部断面説明図である。
【図１７】同ヘッドの作用説明に供する断面説明図である。
【図１８】本発明に係る液体吐出ヘッドの第６実施形態を示す要部断面説明図である。
【符号の説明】
【００７１】
１…ノズル板（ノズル部材）
２…流路部材
３…ノズル
４…ヒータ層（アクチュエータ手段）
６…ノズル周囲部分
７…流体抵抗路
２３…凸部
２４…対向面
２５…凹部
１０１…ノズル板
１０２…振動板部材（変位部材）
１０３…保持部材
１２４…ヒータ層（アクチュエータ手段）
２１１ｋ、２１１ｃ、２１１ｍ、２１１ｙ…記録ヘッド
２１２ｋ、２１２ｃ、２１２ｍ、２１２ｙ…維持回復機構
３０１…ノズル板
３０２…振動板部材（変位部材）
３０４…ヒータ層
３０５…ストッパ部材
３０７…流体抵抗路
３０８…凸部
３１１…ノズル
３１２…圧力室
３１３…流路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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